1 四川大学物理科学与技术学院, 成都 610064
2 四川大学中英联合材料研究所, 成都 610064
四川绵阳雪宝顶绿柱石由于其独特的透明扁平状结构而备受关注, 目前其扁平状形成原因还存在分歧。本文应用显微振动光谱及成像, 结合化学定量检测, 对雪宝顶绿柱石进行了深入分析。显微红外成像表明通道中除了水分子, 还存在铁合水离子和二氧化碳分子, 且在晶体中不均匀分布。Li元素替换Be元素会造成Be-O四面体和Al-O八面体结构畸变, 表现为晶格振动模式的拉曼峰位向高波数偏移。同时, 通道中水分子与Na结合, 使其极化率减小, 表现为伸缩振动模式的拉曼峰位向低波数偏移。本文研究为探究雪宝顶绿柱石扁平状成因提供了基础, 为研究单个水分子量子态提供了参考。
绿柱石 显微拉曼光谱 显微红外吸收光谱 单个水分子 beryl micro-Raman spectroscopy micro-IR spectroscopy single water molecule
1 四川大学物理科学与技术学院, 成都 610064
2 中英联合材料研究所, 成都 610064
表面增强拉曼散射的机理主要来源于金属表面等离子体共振所产生的电磁场增强, 因而基底的电磁特性决定了其增强的性能。本文以干涉光刻方法制作的大面积均匀性一维纳米光栅为增强基底, 从实验和理论上探究其表面增强拉曼散射的偏振依赖特性。本文使用苯硫酚作为探针分子, 并采用633 nm和785 nm两种波长作为激发光源, 开展了等离子体共振与非共振状态下金属光栅表面增强拉曼光谱的偏振依赖特性实验研究, 并通过时域有限差分法对光栅电磁特性进行分析。研究发现, 光栅表面的电场无论是否激发表面等离子体共振, 其电场随入射光偏振方向都会呈现出sin函数的规律性变化, 拉曼光谱的峰值强度则呈sin2函数的变化规律;此外, 表面等离子体共振会进一步加大拉曼光谱的偏振依赖性。
金属光栅 表面增强拉曼散射 表面等离子体 偏振依赖性 metallic grating surface-enhanced Raman scattering surface plasmons polarization dependency
Author Affiliations
Abstract
1 School of Physical Science and Technology, Sichuan University, Chengdu 610064, China
2 Key Laboratory for High Energy Density Physics and Technology, Ministry of Education, Sichuan University, Chengdu 610064, China
3 e-mail: jian-hun.123@163.com
Cavity-coupled plasmonic structure is demonstrated to be a simple and effective tool to manipulatelight, enhance the biosensing figure of merit, and control the polarization state. In this Letter, we demonstrate the tunability of the chiroptical effect of cavity-coupled chiral structure, i.e., sandwich chiral metamaterials (SCMs), in whichradiation coupling dominates the interaction between particles. Two types of SCMs whose building blocks are 3D chiral and 2D chiral, respectively, are numerically studied. Distinct responses are observed in these two materials. The chiroptical effect can be effectively manipulated and enhanced in the 2D case, while the SCMs consisting of 3D chiral layers keep the chiroptical effecta constant. A theoretical analysis based on matrix optics is developed to explain the corresponding phenomena, which gives a reasonable agreement with numerical simulations.
160.1585 Chiral media 160.4760 Optical properties 160.3918 Metamaterials Chinese Optics Letters
2016, 14(6): 061602
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of High Energy Density Physics and Technology of Ministry of Education, Sichuan University, Chengdu 610064, China
2 College of Physical Science and Technology, Sichuan University, Chengdu 610064, China
In this Letter, a method for detecting the focused beam waist of lasers is proposed by using weak measurements based on the so-called weak-value amplification. We establish a propagation model to describe the quantitative relation between the beam waist and the amplified shift of the spin Hall effect of light (SHEL), which is sensitive to the variation of the beam waist. We experimentally measure the amplified shift corresponding to a different beam waist and the experimental data agrees well with theoretical calculation. These results confirm the rationality and feasibility of our method.
240.3695 Linear and nonlinear light scattering from surfaces 260.5430 Polarization 140.3295 Laser beam characterization Chinese Optics Letters
2015, 13(11): 112401
1 四川大学物理科学与技术学院, 成都 610064
2 中英联合材料研究所, 成都 610064
3 四川大学高能量密度物理及技术教育部重点实验室,成都 610064
本文提出了一种石墨烯薄膜的自组装制备技术, 获得了高导电、高透明的均匀石墨烯薄膜,并对其进行了参数测试和光谱特性研究。研究表明此方法制备的石墨烯薄膜具有杂质含量少、高导电、高透明、膜厚均匀可控等优点,其平均透过率达到80%,方阻最低可达到0.2 Ω/sq,在透明电极和有机光电子学领域有重要应用前景。
自组装 石墨烯薄膜 方阻 透过率 拉曼光谱 self-assembly graphene film sheet resistance transmittance raman spectra
1 四川大学 物理科学与技术学院，四川 成都 610065
2 三峡大学 理学院，湖北 宜昌 443002
3 高能量密度物理及技术教育部重点实验室，四川 成都 610065
对近几年石墨烯基电极染料敏化太阳能电池的研究成果进行了追踪，分析了多种改性石墨烯电极应用于染料敏化太阳能电池后能量转换效率变化的原因，深入研究了改善石墨烯对电解质的还原电催化反应活性物理机理，为解决该电池存在的问题理清了思路，对该方向未来的研究工作给出了建议，探索和制备新材料以进一步打破石墨烯的层间堆叠是提高该电池性能的关键。
太阳能电池 染料敏化 对电极 光阳极 石墨烯 二氧化钛 solar cells dye-sensitized counter electrode photoanode graphene TiO2
1 四川大学物理科学与技术学院, 成都 610064
2 四川大学高能量密度物理及技术教育部重点实验室, 成都 610064
在惯性约束核聚变激光驱动装置中, 光路庞大复杂且元器件众多, 为保证激光系统正常运行需对光路进行精密调节。特别是装置中的多个4F系统, 需调整激光光路使其聚焦后对准焦平面滤波小孔中心, 以保证激光顺利通过并实现低通滤波作用。目前实际工程中采用凹透镜背光照明的方法判断光束是否准确过孔, 但该方法步骤繁琐且调整精度较低, 给实际光路调整带来了极大的不便。本文基于全息原理, 提出了一种简单高效的4F系统光路调整方法, 通过一特殊设计的分光照明衍射光学元件, 可一步实现激光聚焦过孔的判断与调整, 可有效解决现有4F系统光路调整的困难。
惯性约束聚变 分光照明 衍射光学元件 4F系统 inertial confine fusion beam-splitting illumination diffractive optical element 4F system
肖啸 1,2,3,4,*谢世伟 1,3,4张志友 1,3,4李淑红 1,3,4[ ... ]杜惊雷 1,3,4
1 四川大学物理科学与技术学院 纳光子技术研究所, 四川 成都 610064
2 乐山师范学院物理与电子工程学院, 四川 乐山 614000
3 四川大学 高能量密度物理及技术教育部重点实验室, 四川 成都 610064
4 四川大学 中英联合材料研究所, 四川 成都 610064
有机太阳能电池吸光活性层的电学传输特性和光学吸收特性不匹配，是制约其能量转换效率提升的主要原因之一。采用陷光结构操纵入射光波，提升电池对光的约束和捕获能力以达到“电学薄”和“光学厚”的等效作用，是解决有机太阳能电池光电矛盾的有效手段。从光学和电学的双重视角考察了单结有机太阳能电池的运行机理，详细讨论了等离子体、光子晶体等各类结构的陷光原理与特点，展望了有机太阳能电池陷光结构的发展趋势，有助于拓展其设计思路和理解下一代太阳能电池的先进光学管理理念。
光学器件 陷光结构 有机太阳能电池 活性层 激子 激光与光电子学进展
2013, 50(5): 050006
四川大学物理科学与技术学院 纳光子技术研究所, 四川 成都 610064
金属纳米孔阵列作为彩色滤波器件在OLED中有很好的应用前景。本文提出利用胶体晶体刻蚀与真空沉积技术制作大面积金属纳米孔阵列滤波器, 并用FDTD模拟优化所需要加工的金属孔阵列的结构参数, 分析了其滤波效果及其物理规律和机制。研究表明: 在选择粒径为720 nm的PS球、刻蚀剩余粒径为240 nm、金属膜厚度为120 nm的条件下, 满足CIE红光显示标准的共振波长为704.06 nm, 强度透射率为52%, 透射谱带宽为24.8 nm。模拟结果为用PS球刻蚀技术制备金属纳米孔阵列的实验提供了理论支持。
有机发光二极管(OLED) 彩色滤波器 胶体晶体 强度透射率 OLED color filter colloidal crystal intensity transmittance
四川大学物理科学与技术学院, 四川 成都 610064
针对纳米光栅的加工需求，提出一种以柱形光栅耦合结构为基础的单模共振干涉光刻方法。该方法以柱形光栅耦合结构为掩模，结合光刻胶和基底层形成介质波导，入射光经过光栅衍射后以特定衍射级次(±1级)进入光刻胶形成干涉条纹，光刻胶作为波导层，可将入射光光强增强25～50倍，从而大大提高了光能利用率。采用441 nm的入射光，通过模拟计算，可以得到周期小于λ/3、凹槽宽度为42～88 nm（λ/10～λ/5）的纳米结构。
光栅 介质波导 单模共振干涉 光刻
